随着通信网络技术的飞速发展，我国的通信网络规模不断扩展，通信体系也不断向前推进。3G牌照发放以后，原来的GSM、GPRS系统不断向UMTS方向演进。可支持的业务内容越来越丰富多彩，业务类型由传统的以语音为主转向以数据为主。为了支持各系统间可以相互通信、简化网络设备的复杂度和提高网络的承载能力，实现移动网络全IP化是一个必然的趋势。通信网络由2G到3G的发展过程是一个由封闭的承载网络向开放、基于IP承载的网络转变的过程。目前，移动核心网已经实现了全IP化。　　 然而，各种不同的接入系统相互通信并实现资源共享的过程中，各接入网业务流量的上涨，必然给分组域核心网造成巨大的流量冲击，主要受到影响的接口包括Iu、Gn、Gi等接口。对不同接入技术和承载业务的监测使运营维护工作的难度加大。运营商的网管系统必须实时、全面地了解网络现状才能有效地采取措施，做到防范于未然。　　 移动核心网优化分析系统应运而生，它通过采集核心网分组域各主要接口消息进行实时分析，具有“集中采集，联合分析，实时有效”的特点。该系统还维护一段时间内的历史相关数据，以便了解网络长时间的运行状况。该系统在不影响网络正常运行的情况下，能实时地监测移动网络当前状况，有利于运营商全面实时地分析网络和业务状况，进行网络优化和业务开发。　　 本课题以移动核心网优化分析系统为研究背景，对GN接口信令监测模块进行研究和设计。首先简单介绍了UMTS网络结构，引出GN接口所处的网络位置。然后深入研究了GN接口协议栈和GTP协议的消息结构和主要信令流程。再从监测系统的定位和功能需求的角度，说明监测系统的总体框架的设计原理及其各集成功能模块之间的联系。在此基础上分析了GN接口信令监测模块的整体方案设计，然后从解码、CDR合成过程、多协议和/或多段关联、实时统计分析等方面详细研究和设计了该接口信令监测模块。该设计方案结合现网采集的大量数据进行实例分析，证明了其有效性与可实施性。最后，就论文工作做了全面的总结，并提出下一步研究的期望。